液晶電視機(jī)電源電路圖（一）

液晶彩電的開(kāi)關(guān)電源主要由交流抗干擾電路、整流濾波電路、功率因數(shù)校正電路（多數(shù)機(jī)型有此電路）、啟動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)電源控制電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路等幾部分構(gòu)成。

1．交流抗干擾電路

開(kāi)關(guān)電源兩根交流進(jìn)線上存在共模干擾（兩根交流進(jìn)線上接收到的干擾信號(hào)，相對(duì)參考點(diǎn)大小相等、方向相同，如電磁感應(yīng)）和差模干擾（兩根交流進(jìn)線上接收到的干擾信號(hào)相對(duì)參考點(diǎn)大小相等、方向相反，如電網(wǎng)電壓瞬時(shí)波動(dòng)），兩種干擾以不同比例同時(shí)存在。開(kāi)關(guān)電源中，整流電路、開(kāi)關(guān)管的電流電壓快速上升或下降，電感、電容的電流也迅速變化。這些都構(gòu)成電磁干擾源。為了減少干擾信號(hào)通過(guò)電網(wǎng)影響其他電子設(shè)備的正常工作，也為了減少干擾信號(hào)對(duì)本機(jī)音視頻信號(hào)的影響，需要在交流進(jìn)線側(cè)加裝線路濾波器，即交流抗干擾電路。常用交流抗干擾電路如下圖所示。

圖中，LF1、LF2是共模扼流圈，在一個(gè)閉合高導(dǎo)磁率鐵心上，繞制兩個(gè)繞向相同的線圈。共模電流以相同方向同時(shí)流過(guò)兩個(gè)線圈時(shí)，兩線圈產(chǎn)生的磁通是相同方向的，有相互加強(qiáng)的作用，使每一線圈的共模阻抗提高，共模電流大大減弱，對(duì)共模干擾有強(qiáng)的抑制作用；在差模干擾信號(hào)作用下，干擾電流產(chǎn)生方向相反的磁通，在鐵心中相互抵消，使線圈電感幾乎為零，對(duì)差模信號(hào)沒(méi)有抑制作用。LF1、LF2與電容CY1、CY2構(gòu)成共模干擾抑制網(wǎng)絡(luò)。

Ll是差模扼流圈，在高導(dǎo)磁率鐵心上獨(dú)立繞線構(gòu)成，對(duì)高頻率差模電流和浪涌電流有極高的阻抗，對(duì)低頻（工頻）電流的阻抗極小。電容Cxl、CX2濾去差模電流，與Ll構(gòu)成差模干擾抑制網(wǎng)絡(luò)。Rl是Cx，、CX2的放電電阻（安全電阻），用于防止電源線拔插時(shí)電源線插頭長(zhǎng)時(shí)間帶電。安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)正在工作中的電氣設(shè)備電源線被拔掉時(shí)，在2s內(nèi)，電源線插頭兩端帶電的電壓（或?qū)Φ仉娢唬┍仨毿∮谠妷旱?0%。

需要特別提出，電容Cx、CY為安全電容，必須經(jīng)過(guò)安全檢測(cè)部門認(rèn)證并標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志。CY電容一般采用耐壓為AC 275V的陶瓷電容，但其真正的直流耐壓高達(dá)4000V以上，因此，CY電容不能隨便用耐壓AC 250V或DC 400V之類的電容來(lái)代替。Cx電容一般采用聚丙烯薄膜介質(zhì)的無(wú)感電容，耐壓為AC 250V或AC 275V，但其真正的直流耐壓達(dá)2000V以上，也不能隨便用耐壓AC 250V或DC 400V之類的電容來(lái)代替。

2．整流濾波電路

整流濾波電路的作用是將交流電轉(zhuǎn)換成300V左右的直流電壓。開(kāi)關(guān)電源電路中通常采用橋式整流和電容濾波方式，典型電路如下圖所示。

圖中，VD1—VD4是四只整流二極管，C是300V濾波電容。通過(guò)橋式整流電路，可以將交流電壓轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)的直流電壓；通過(guò)電容濾波，可將單向脈動(dòng)的直流電壓轉(zhuǎn)換為平滑的直流電壓。

3．功率因數(shù)校正（ PFC）電路

（1）功率因數(shù)校正電路的作用

長(zhǎng)期以來(lái)，開(kāi)關(guān)型電源都是采用橋式整流和大容量電容濾波電路來(lái)實(shí)現(xiàn)AC-DC（交流一直流）轉(zhuǎn)換的。由于濾波電容的充、放電作用，在其兩端的直流電壓出現(xiàn)略呈鋸齒波的紋波。

濾波電容上電壓的最小值與其最大值（紋波峰值）相差并不多。根據(jù)橋式整流二極管的單向?qū)щ娦裕挥性贏C線路電壓瞬時(shí)值高于濾波電容上的電壓時(shí)，整流二極管才會(huì)因正向偏置而導(dǎo)通；而當(dāng)AC輸入電壓瞬時(shí)值低于濾波電容上的電壓時(shí)，整流二極管因反向偏置而截止。也就是說(shuō)，在AC線路電壓的每個(gè)半周期內(nèi)，只是在其峰值附近，二極管才會(huì)導(dǎo)通（導(dǎo)通角約為70°）。雖然AC輸入電壓仍圖4-9未加功率因數(shù)校正電路時(shí)大體保持正弦波波形，但AC輸入電流卻呈高幅值的尖峰輸入電流與電壓的波形脈沖，如下圖所示。這種嚴(yán)重失真的電流波形含有大量的諧波成分，會(huì)危害電網(wǎng)正常工作，使輸電線上的損耗增加，功率因數(shù)降低，浪費(fèi)電能。

為了提高功率因數(shù)，部分液晶彩電的開(kāi)關(guān)電源采用了功率因數(shù)校正電路，加入此部分電路后，可以不斷調(diào)節(jié)輸入電流波形，使其逼近正弦波，并與輸入電網(wǎng)電壓保持同相，因此，可使功率因數(shù)大大提高，減小了電網(wǎng)負(fù)荷，提高了輸出功率，并明顯降低了開(kāi)關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的污染。

（2）功率因數(shù)校正（PFC）電路的基本工作原理

功率因數(shù)校正（PFC）電路分為無(wú)源和有源兩種。無(wú)源校正電路通常由大容量的電感、電容和工作于工頻電源的整流器組成，電路較簡(jiǎn)單，但效率低，因此，液晶彩電中一般不采用。有源校正電路一般由功率因數(shù)校正集成電路為核心組成，工作于高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)，可以得到高于0.99的線路功率因數(shù)，并具有低損耗和高可靠等優(yōu)點(diǎn)，輸出不隨輸入電壓波動(dòng)變化，因此可獲得高度穩(wěn)定的輸出電壓，但電路較復(fù)雜。在液晶彩電中，有源PFC電路應(yīng)用比較廣泛。

有源PFC電路框圖如下圖所示。從圖中可以看出，這是一個(gè)由儲(chǔ)能電感L、場(chǎng)效應(yīng)功率開(kāi)關(guān)管V、二極管VD2構(gòu)成的升壓式DC-DC變換器。

整流輸入電壓由Rl、R2分壓后，經(jīng)輸入電壓檢測(cè)電路后送到乘法器，場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管的源極電流經(jīng)輸入電流檢測(cè)后也加到乘法器，輸出電壓由R3、R4分壓后，送到輸出電壓檢測(cè)電路，經(jīng)與參考電壓比較和誤差放大后也送到乘法器。

在較大動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，模擬乘法器的傳輸特性呈線性。當(dāng)正弦波交流輸入電壓從零上升至峰值期時(shí)，乘法器將三路輸入信號(hào)處理后，輸出相應(yīng)電平去控制PWM比較器的門限值，然后與鋸齒波比較，產(chǎn)生PWM調(diào)制信號(hào)，加到MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管V的柵極，調(diào)整場(chǎng)效應(yīng)管漏、源極導(dǎo)通寬度和時(shí)間，使它同步跟蹤電網(wǎng)輸入電壓的變化，讓PFC電路的負(fù)載相對(duì)交流電網(wǎng)呈純電阻特性。結(jié)果，使流過(guò)一次回路感性電流峰值包絡(luò)線緊跟正弦交流輸入電壓變化，獲得與電網(wǎng)輸入電壓同頻同相的正弦波電流。

在開(kāi)關(guān)電源實(shí)際PFC電路中，除場(chǎng)效應(yīng)管V和幾個(gè)分壓電阻外，上述的大部分電路都集成在一塊集成電路上，稱為功率校正集成電路，如L6560、SG3561、NCP1650、ICEPCS01等。

4．啟動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)電源控制電路和開(kāi)關(guān)管

為了使開(kāi)關(guān)管工作在飽和、截止的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，必須有一個(gè)激勵(lì)脈沖作用到開(kāi)關(guān)管的基極（對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管則為柵極），液晶彩電一般采用他激式電源，這個(gè)激勵(lì)脈沖一般是由開(kāi)關(guān)電源控制電路內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生。而振蕩器的工作電壓則由啟動(dòng)電路來(lái)提供。在開(kāi)關(guān)管飽和期間，要求振蕩器能為開(kāi)關(guān)管提供足夠大的基極電流，否則，開(kāi)關(guān)管會(huì)因開(kāi)啟損耗大而損壞；在開(kāi)關(guān)管由飽和轉(zhuǎn)向截止時(shí)，基極必須加反向電壓，形成足夠的基極反向抽出電流，使開(kāi)關(guān)管迅速截止，減小關(guān)斷損耗給開(kāi)關(guān)管帶來(lái)的危害。

5．穩(wěn)壓電路

為了使開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓不因市電電壓、負(fù)載電流的變化而發(fā)生變化，必須通過(guò)穩(wěn)壓控制電路，來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間進(jìn)行控制，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)壓電路主要有兩種形式：間接取樣穩(wěn)壓電路和直接取樣穩(wěn)壓電路。

（1）間接取樣穩(wěn)壓電路

間接取樣穩(wěn)壓電路的特點(diǎn)是在開(kāi)關(guān)變壓器上專設(shè)一個(gè)取樣繞組，經(jīng)整流和波濾后產(chǎn)生取樣電路，反饋到開(kāi)關(guān)電源控制電路，去控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與截止時(shí)間，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。由于取樣繞組和二次繞組采用緊耦合結(jié)構(gòu)，所以，取樣繞組被感應(yīng)的脈沖電壓的高低就間接地反映了輸出電壓的高低，因此，這種取樣方式稱為間接取樣方式，如下圖所示。

間接取樣方式的缺點(diǎn)是穩(wěn)壓瞬間響應(yīng)差，當(dāng)輸出電壓因市電電壓等原因發(fā)生變化時(shí)，需經(jīng)開(kāi)關(guān)變壓器的耦合才能反映到取樣繞組，不但響應(yīng)速度慢，而且不便于空載檢修，檢修時(shí)，一般應(yīng)在主電源輸出端接假負(fù)載。

（2）直接取樣穩(wěn)壓電路

直接取樣電路比間接取樣電路復(fù)雜，主要有取樣電阻、誤差放大電路、基準(zhǔn)電路、光耦合器等組成，如下圖所示。

直接取樣穩(wěn)壓電路的原理是：通過(guò)兩個(gè)分壓電阻，對(duì)電源主電壓輸出端的電壓直接進(jìn)行取樣，然后，將取樣電壓（兩個(gè)取樣電阻的分壓稱取樣電壓）送到誤差放大電路與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較后的電壓再通過(guò)光耦合器反饋到開(kāi)關(guān)電源控制電路，去控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與截止時(shí)間，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

直接取樣穩(wěn)壓電路具有安全性能好、穩(wěn)壓反應(yīng)速度快、瞬間響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，在液晶彩電開(kāi)關(guān)電源電路中得到了廣泛的應(yīng)用。

在實(shí)際的開(kāi)關(guān)電源電路中，基準(zhǔn)電壓電路和比較放大電路一般集成在一起，如常見(jiàn)的誤差放大集成電路TL431就集成有基準(zhǔn)電壓和比較放大電路。